【題目】某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了酸性高錳酸鉀與草酸的反應(yīng),記錄以下實驗數(shù)據(jù):

實驗編號

實驗溫度

試管中所加試劑及其用量 / mL

溶液褪至無色所需時間/ min

0.6mol/L H2C2O4

溶液

H2O

3mol/L H2SO4

稀溶液

0.05mol/L

KMnO4溶液

25

3.0

V1

2.0

3.0

1.5

25

2.0

3.0

2.0

3.0

2.7

50

2.0

V2

2.0

3.0

1.0

(1)請寫出該反應(yīng)的離子方程式_________,當(dāng)該反應(yīng)以表中數(shù)據(jù)反應(yīng)完全時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_______NA;

(2)V1=________ mL;

(3)根據(jù)上表中的實驗①、②數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是________。

(4)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇________(填實驗編號);

(5)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn 2+)隨時間變化的趨勢如圖所示,但有同學(xué)查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn 2+)隨時間變化的實際趨勢如圖所示。

該小組同學(xué)根據(jù)如圖所示信息提出了新的假設(shè),并設(shè)計以下實驗方案繼續(xù)進(jìn)行實驗探究。

實驗編號

實驗溫度/

試管中所加試劑及其用量

再加入某種固體

溶液褪至無色所需時間 / min

25

0.6mol/L H2C2O4

H2O

3mol/L H2SO4

0.05mol/L KMnO4溶液

2.0

3.0

2.0

3.0

MnSO4

t

①小組同學(xué)提出的假設(shè)是_________。

②若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到_______________________現(xiàn)象。

【答案】2MnO4-+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2↑+8H2O 0.00075 2.0 其他條件相同時,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢 ②、③ Mn2+對該反應(yīng)有催化作用 褪色時間變短

【解析】

(1)酸性高錳酸鉀與草酸的反應(yīng)生成CO2、Mn2+H2O,結(jié)合電荷守恒、原子守恒和電子守恒配平書寫離子方程式,分析圖表數(shù)據(jù)n(KMnO4)=0.05mol/L×0.003L=0.00015mol,n(H2C2O4)=0.6mol/L×0.003L=0.0018mol,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系分析判斷,高錳酸鉀完全反應(yīng),據(jù)此計算電子轉(zhuǎn)移總數(shù);

(2)探究H2C2O4溶液濃度對反應(yīng)速率的影響,則必須保證其他影響反應(yīng)速率的因素是相同的;

(3)實驗①和②除H2C2O4溶液濃度不同,其它均相同;

(4)實驗②和③除溫度不同,其它均相同;

(5)①由圖乙可知反應(yīng)開始后錳離子濃度增大,反應(yīng)速率增加的比較快,所以探究的是硫酸錳在反應(yīng)中的作用;

②若反應(yīng)加快,說明Mn2+是催化劑,反應(yīng)過程中溶液褪色時間減少。

(1)酸性高錳酸鉀與H2C2O4的反應(yīng)生成CO2、Mn2+H2O,結(jié)合電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得配平的離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H=2Mn2+10CO2↑+8H2O,分析圖表數(shù)據(jù)n(KMnO4)=0.05mol/L×0.003L=0.00015mol,n(H2C2O4)=0.6mol/L×0.003L=0.0018mol,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系分析判斷,高錳酸鉀完全反應(yīng),據(jù)此計算電子轉(zhuǎn)移總數(shù)=0.00015mol×(7-2)×NA=7.5×10-4NA;

(2)探究H2C2O4溶液濃度對反應(yīng)速率的影響,必須保證其他影響反應(yīng)速率的因素是相同的,而由實驗②可知,H2C2O4溶液、H2OKMnO4溶液和稀硫酸的體積和為10.0mL,由于須保證KMnO4 溶液的濃度相同,故V1=2.0mL;

(3)由實驗①和②數(shù)據(jù)可知,H2C2O4溶液濃度不同,說明探究濃度對反應(yīng)速率的影響,可知其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度,加快反應(yīng)速率;

(4)由實驗②和③數(shù)據(jù)可知,除溫度不同,其它均相同,說明探究溫度對反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)該選擇②③;

(5)①由圖乙可知反應(yīng)開始后速率增大較快,說明Mn2+對該反應(yīng)起催化劑的作用;

②若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,則反應(yīng)速率加快,溶液褪色的時間小于1.5min,從而說明Mn2+是催化劑。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】織物漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)在溶液中可生成ClO2、HClO2、ClO、Cl等,其中HClO2ClO2都具有漂白作用,但ClO2是有毒氣體。25 ℃時,各組分含量隨pH變化情況如圖所示(Cl沒有畫出)。下列說法錯誤的是

A. 25 ℃時,HClO2的電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka106

B. 使用該漂白劑的最佳pH3.0

C. 25 ℃時,等濃度的HClO2溶液和NaClO2溶液等體積混合后,混合溶液中:c(HClO2)2c(H)c(ClO)2c(OH)

D. 該溫度下的NaClO2溶液中c(Na)c(ClO)>c(OH)>c(H)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溶液中可能含有Fe2、Mg2、Cu2NH4、Al3中的一種或幾種。當(dāng)加入一種淡黃色固體并加熱溶液時,有刺激性氣體放出和白色沉淀生成,加入淡黃色固體的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))與析出沉淀和產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))的關(guān)系,如下圖所示。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

1在該溶液中含有的離子是_____________,物質(zhì)的量濃度之比為_______________

2所加的淡黃色固體是________________(化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是實驗室制備氣體和驗證氣體性質(zhì)的裝置圖。

若利用如圖裝置實現(xiàn)碳和濃硫酸的反應(yīng),并進(jìn)行如下驗證:

①裝置B、CD、E中分別裝有品紅溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水,則D裝置中品紅溶液的作用是______,證明氣體中有CO2的現(xiàn)象是______。

②若證明SO2具有氧化性,同時證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng),B、C、D中分別裝有Na2S溶液、足量酸性KMnO4溶液、品紅溶液。

則:B中的現(xiàn)象______,E中應(yīng)加入______溶液,E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室制取氯氣的化學(xué)方程式為:4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O

1)反應(yīng)物HCl中氯元素的化合價為___

2)在該氧化還原反應(yīng)中,MnO2___劑,錳元素被___,而HCl在反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)包括______。

3)若有6molCl2生成時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移___mol電子。

4)寫出該反應(yīng)的離子方程式___,用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組進(jìn)行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的實驗探究。

2支盛有1 mL 1 mol·L-1MgCl2溶液中各加入102 mol·L-1NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分別向其中加入不同試劑,記錄實驗現(xiàn)象如下表:

實驗序號

加入試劑

實驗現(xiàn)象

4 mL 2 mol·L-1HCl 溶液

沉淀溶解

4 mL 2 mol·L-1NH4Cl 溶液

沉淀溶解

1)從沉淀溶解平衡的角度解釋實驗Ⅰ的反應(yīng)過程_____________。

2)測得實驗Ⅱ中所用NH4Cl溶液顯酸性(pH約為4.5),用離子方程式解釋其顯酸性的原因___________。

3)甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)補(bǔ)充一個實驗:向同樣的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸餾水,觀察到沉淀不溶解。該實驗的目的是_________。

4)同學(xué)們猜測實驗Ⅱ中沉淀溶解的原因有兩種:一是NH4Cl溶液顯酸性,溶液中的H+可以結(jié)合OH- ,進(jìn)而使沉淀溶解;二是____________。

5)乙同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行實驗:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴濃氨水,得到pH約為8的混合溶液,向同樣的Mg(OH)2沉淀中加入該混合溶液,觀察現(xiàn)象。

①實驗結(jié)果證明(4)中的第二種猜測是成立的,乙同學(xué)獲得的實驗現(xiàn)象是___________。

③乙同學(xué)這樣配制混合溶液的理由是___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】8gCH4共有___mol氫原子,0.1molNH3共有約___個原子,同溫同壓下,同體積的NH3H2S氣體的質(zhì)量比為___;同溫同壓下,同質(zhì)量的NH3H2S氣體的體積比為___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)甲苯苯環(huán)上的氫原子被相對分子質(zhì)量為43的烴基取代,所得一元取代物有_________ 種。

(2)已知二氯苯有3種同分異構(gòu)體,則四氯苯的同分異構(gòu)體數(shù)目有________種。

(3)某芳香烴的分子式為C8H10,它不能使溴水褪色,但能使酸性KMnO4溶液褪色,該有機(jī)物苯環(huán)上的一氯代物只有一種,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式是_____________ 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上煙氣脫氮的原理

1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為____________。溫度升高,K___________(選填增大減小、不變”)。如果平衡常數(shù)K值增大,對_______(正反應(yīng)逆反應(yīng)”)的速率影響更大。

2)若反應(yīng)在恒容條件下進(jìn)行,能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______(填序號)

a.容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變 b.容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變

c.反應(yīng)消耗0.5mol NO的同時生成1mol N2 d的濃度不變

3)向2 L密閉容器中加入反應(yīng)物,10 min后達(dá)到平衡,測得平衡時氣體的物質(zhì)的量增加了0.2mol,則用表示的平均反應(yīng)速率為__________。

4)如圖是P1壓強(qiáng)下NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間(t)的變化圖,請在圖中畫出其他條件不變情況下,壓強(qiáng)為NO的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的示意圖。

______

5)工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度選擇500℃左右的原因是_______________。

6)寫出反應(yīng)物中的氨氣的電子式______;其空間構(gòu)型為______;它常用來生產(chǎn)化肥。溶液顯__________性;常溫下將等體積等濃度的氨水和溶液混合,pH>7,溶液中濃度由大到小的關(guān)系是_______________。

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